關於聲場設計的一些規範性指導步驟

一個專業音響工程的重要工作就是聲場的設計。聲場設計的目的就在於利用科學的計算做指導，杜絕任何的不合理因素，為音響設備建造一個理想的擴聲空間，將設備的性能充分地發揮。以下是進行聲場設計時的一些規範性指導步驟。

一、隔聲處理

隔聲的目的就是在特定的工程區域內創造一個不受外界影響也不影響外界的安靜聲場。它包括與外界的隔聲，擴聲房間之間的隔聲；隔聲的部位有牆壁、門窗與天花板。

首先來看看與外界的隔聲，這項工作的任務就是不讓外界的噪音傳入室內，也不讓室內的聲音傳到外面。進行這項工作時，有必要對建築設計施工單位進行該工程建築結構隔聲情況的諮詢，進一步可以向環保部門了解有關的情況。

具體實施中，外界噪音傳如室內可以通過室內的總雜訊來控制，通常高等的實用音響工程要求在35-40dB以下；室內聲音傳到外界可以考察對外界的環境影響，按照環保部門的規定，一般不要高於平均值10-15dB為好。實際工程中需要處理的部位是牆壁、門窗和天花板幾個地方。

通常的廳堂與外界的隔牆多數都能滿足一般的音響工程，但是如果音響系統的聲壓級比較大，工作時間多在夜間，就應該讓建築部門考慮增加牆壁厚度了；

門窗是隔聲的重要部位，往往一個小小的窗戶處理不當，就會造成隔聲失敗，一般要注意：

1.盡量不要讓門窗產生縫隙，遇到經常開關而室內外的聲音都比較大時，可以考慮設置聲隔離通道的結構，這就是它的示意圖。

2.盡量加大門窗結構和材料的厚度，有必要時可以使用皮革門和雙層玻璃窗。

3.如果隔聲效果需要更好，在門窗上懸掛厚重的窗帘和門帘是比較經濟可行的辦法。天花板的隔聲也不容忽視，特別是房頂不是混凝土結構，而是採用棚架結構時，天花板的聲泄露就比較嚴重，這時需要對天花板的材質和安裝質量提出比較高的要求，如果需要可以考慮在天花板上增加隔層或在天花板上鋪設吸音棉的辦法來滿足隔聲的要求。

其次是室內房間之間的隔聲，它的任務就是讓房間之間在音響系統工作時互相間的干擾影響為最小。雖然各種標準和規定對這項指標沒有要求，但是卻對音響工程的質量有很大的影響。實際工程中需要處理的部位還是牆壁、門窗和天花板，不過處理的要求與前面有所不同。

一般室內一定厚度的混凝土或磚結構牆壁隔聲要求還是能夠滿足的，需要注意的就是額外增加的一些房間隔斷，它們一般都採用簡單的輕鋼龍骨填充一定量的防火吸音石棉的方法，這對於音響工程來說是絕對不夠的，遇到這種情況，就需要音響設計人員向建築裝飾單位提出解決的方法，比如可以採用下面這種增加隔層的解決方法。

但是對於大功率低音的隔離就非要採用厚重的磚牆來解決了；門窗的隔聲也不要忽視，特別是要注意門窗的製作質量，因為大量的聲音干擾都來源於質量欠佳的門窗的縫隙，當然，必要時也可以考慮採用懸掛窗帘和門帘的辦法來隔聲；

天花板的隔聲在室內房間之間的隔聲上，反倒更為重要，大家可以想想比較常見的娛樂城房間布局，可以發現大廳的天花板上面的空間是和周圍包廂的頂部是相通的，這樣在大廳進行娛樂或演出時，一定會影響到包廂，這就一定要對天花板進行隔聲了。

一般來講我們可以在大廳天花板和包廂頂上各增加一層吸音板的隔層，或者在天花板上覆蓋一定厚度的防火吸音礦棉來進行隔聲。

二、現場噪音的降低

在多數實用的專業音響工程中，為了空調和通風的考慮，都要安裝一些設備，這些設備的工作噪音都會在一定程度上影響聲場的質量，所以在設計時要有針對地解決。

空調和通風設備最好選擇噪音低，工作穩定的產品，在安裝時盡量讓空調的壓縮機遠離門窗，通風機的功率較大噪音難以控制時，可以採用將通風機安裝在風道內的結構。

三、聲場均勻度的實現

聲場均勻度的指標要求在整個擴聲區域內，各處的平均聲壓值偏差要在很小的範圍內，一般要求在10-12dB以下，否則就會造成聲場不均勻，反映出來就是有的地方聲壓大，有的地方又較小，聽感非常不好。

在實際的工程中可以在建築裝飾結構和音響系統的布局方面來實現聲場的均勻性。在建築結構上，應該盡量避免擴聲區域出現較大的立柱，避免較大的凹形結構，在建築裝飾上要盡量讓整個區域的裝飾結構和材料基本一致，特別是在資金有限的情況下，牆面採用水泥拉毛結構可以很好地實現聲場的均勻性。當然，如果在裝飾設計時能象音樂廳一樣經過計算採用各種不同的擴散體，既省錢又能達到很好的效果；

在音響系統的布局上也可以在很大程度上解決聲場不均勻的問題，一般說來，狹長廳堂的擴聲一定要音箱的擴聲區域盡量沿長邊展開，空間較高的擴聲場合要盡量將音箱位置抬高，最好是略微向後場傾斜，如果是在空間和面積都較大的地方進行擴聲，就應該考慮將音箱集中懸掛成圓弧形形成均勻的聲音擴散。

可見音響系統的布局也可以解決聲場不均的問題，如果聲場要求嚴格，還可以利用音箱廠家提供的聲場設計軟體進行模擬和修正，當然最好的辦法還是在建築裝飾設計施工時就盡量使聲場均勻。

四、 聲場缺陷的避免

在很多音響工程中都不同程度地存在各式各樣的聲場缺陷，有聲聚焦，有聲振顫，有聲反饋，還有聲音共振，這些問題都給聲場帶來了缺陷，而且這些缺陷引起的問題在實際的使用中很難解決。比如聲場出現的反饋和共振就有可能使系統無法正常工作。有效地解決它們，最好的時間是在建築裝飾設計施工的時候。通常我們可以在下面的方面考慮:

1.盡量不要在擴聲區域設置大面積光面的凹形結構，包括屋頂和牆壁，尤其是舞台上就更要忌諱了，如果迫不得已，可以在凹形面的前面懸掛厚重的帘布或放置物件，這樣聲聚焦就不容易發生了;

2.盡量不要在聲壓較大的區域設置兩個平行的反射性強的牆面，尤其是擴聲區域狹長時更要注意，這樣可以有效地避免聲振顫;

3.一般只要聲場比較均勻，沒有聲聚焦的話，擴聲增益不大時聲音反饋不容易發生，另外我們還可以在系統的布局中利用均衡器和頻譜儀來修正，這樣實際使用中就更不會發生聲反饋了;

4.聲音的共振與裝飾工程的選材和施工有密切的關係，一定要避免在擴聲區域設置較大的空腔體，一定要求裝飾工藝合理，特別不要讓材料連接處鬆動，比如：石膏天花板如果不加膠墊就安裝在鋁質龍骨上時，擴聲聲壓一大，就容易發生共振，尤其是低頻信號的共振肯定經常發生。

五、混響時間的計算

對於不同類型的音響工程，混響時間的要求有所不同。這裡需要指出的是：現在有不少的設計人員將混響時間的取值設定得較小，然後利用設備里的混響器來加大聲音的混響時間，這樣做不僅不能產生悠美的自然混響效果，而且在一定程度上破壞了原有的錄音信號里的直達聲信號，是絕對不可取的。

一般來講我們可以在500Hz和1000Hz兩個地方計算聲場的混響時間。計算前我們要將現場所有的材料大致確定，並且統計好它們各自的面積，再從有關的建築手冊或產品說明書中分別查取它們在500Hz和1000Hz的吸聲係數，即可計算出聲場的平均吸聲係數，再根據面積、體積、聲能係數和這個平均吸聲係數計算出聲場在500Hz和1000Hz時的混響時間；

如果計算的結果和推薦的混響時間值有比較大的差距，就要和裝飾單位協商，減少或更換某些材料，然後再進行計算，直到滿意時為止。在計算時一定要將建築材料的面積和吸聲係數統計正確，特別是某些穿孔的吸聲板，穿孔率不同吸聲係數懸殊較大，對最終的計算結果影響也較大。

另外，對演出用工程的混響時間的計算還要考慮空場時和觀眾滿場時的區別。

六、聲壓級的計算

聲壓級是專業音響系統工作的一個重要指標，一個合理科學的聲壓級對聲場的影響、設備的選型、實際的操作都有重要的作用，同時也為製造良好的聽音環境創造了好的條件。

在進行聲壓級計算前，同樣也要先確定一個相應環境下合適的基準聲壓級，而且這個基準聲壓級和工程的類型也有密切的聯繫。

確定基準聲壓級前，還要看看這個正常人耳的聽感曲線，我們可以發現：在不同的頻率上，人們對同一聲壓級的聲音的感受能力是不一樣的，這個感受能力在專業上稱為響度，單位是Phono，有了這個衡量值，我們就可以根據實際工程的類型，按照它們在擴聲時信號的頻率特點，就可以確定一個合適的基準聲壓級。

通常對於音樂重放為主的系統，取85-90dB為基礎；對於以語言擴聲為主的系統可以取70-80dB，加上12-18dB的峰值餘量，再加上1-3dB的環境噪音餘量，那麼在平均的聽音距離上，設計的額定擴聲聲壓級應該是：P額=（85~90）dB （1~3）dB，然後需要根據廳堂的實際擴聲範圍確定平均的聽音距離L，額定的聲壓級就應該是在此位置的實際聲壓級。

依此，根據距離變化一倍，聲壓相應變化6dB的關係，則音箱在1m處需要提供的聲壓級為：P=P額 6LogL。

至此聲揚的設計便基本結束，其後的工作就是與建築裝飾單位密切配合將設計要求付諸實際。

責編|劉朝宗

排版|古曉清

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